Клинико-экспериментальное исследование на овцах эффективности миорелаксантного полипептида аземиопсина и его аналогов

Аземиопсин - линейный пептид из яда гадюки Azemiops feae является высокоаффинным и селективным ингибитором никотинового ацетилхолинового рецептора (нАхР) мышечного типа и может рассматриваться как потенциально применимый неполяризующий миорелаксант. Данный пептид не содержит дисульфидных связей, что облегчает его синтез и модификации в сравнении с другими нейротоксинами змей. В рамках Государственного контракта № 14.N08.12.1025 от 28 апреля 2015 «Доклинические исследования лекарственного средства для лечения мышечных дистоний на основе полипептида, блокирующего нервно-мышечную передачу» было проведено изучение доклинического профиля аземиопсина в отношении in vitro и in vivo эффективности, острой и хронической токсичности, фармакокинетики, аллергенной способности, иммунотоксичности и мутагенной активности. Пептид показал высокую эффективность релаксации мышц при внутримышечной инъекции мышам. Пептид не обладал иммунотоксическими, аллергенными или мутагенными свойствами. В целом, результаты показывают, что аземиопсин обладает хорошими лекарственными свойствами для применения в качестве местного миорелаксанта и по своим параметрам не уступает релаксантам, которые в настоящее время используются. Однако испытания на грызунах дают не вполне достаточную информацию о распределении молекул аземиопсина в мышечной ткани, а также о применимости данного миорелаксанта в различных хирургических операциях, требующих различных длительностей действия и скоростей выведения препарата. Всегда остается возможность того, что в реальной хирургической операции могут проявиться свойства, которые не были предсказаны по результатам доклинических испытаний. В рамках предлагаемого проекта планируется выполнить поисковое исследование, включающее синтез нескольких (не менее двух) производных аземиопсина с целью улучшения его фармакокинетических и фармакодинамических свойств, характеристику их взаимодействия с мышечными нАхР млекопитающих in vitro, а также изучение миорелаксантной эффективности аземиопсина и его новых аналогов при хирургических операциях на отдельных представителях жвачных и/или нежвачных парнокопытных. Преимуществом работы с относительно крупными животными является их большее родство с человеком, возможность более тщательно, нежели в случае грызунов, оценить распределение и биодеградацию исследуемых молекул. Выполнение подобного проекта возможно только в рамках комбинированного исследования, включающего взаимодействие коллективов, владеющих биохимическими и ветеринарными подходами и способных вместе провести полный цикл работ от рационального конструирования новых производных аземиопсина, их синтеза и тестирования in vitro до выполнения испытаний на крупных животных с мониторингом различных биологических и биохимических показателей. В предлагаемом проекте будет проведено исследование миорелаксанта пептидной природы. Это – принципиально новый тип препарата, поскольку применяемые в настоящее время в хирургии миорелаксанты являются низкомолекулярными соединениями. Они представляют собой ксенобиотики и обладают вследствие низкой специфичности целым рядом побочных эффектов. Эта же проблема существуют при использовании периферических миорелаксантов для лечения дистоний. Применяемый для лечения дистоний ботулотоксин не лишен существенных недостатков, включая высокую токсичность и вызываемую им дистрофию мускулатуры. Создание нового препарата на основе соединения пептидной природы позволит преодолеть недостатки существующих миорелаксантов. Предлагаемый проект позволит установить эффективность и способы применения аземиопсина при оперативных вмешательствах и в качестве местного миорелаксанта.

1 Июля 2018 года — 30 Июня 2021 года

Кудрявцев Д.С. (рук.), Иванов И.А. (осн. исп.), Сон Л.В. (осн. исп.), Шелухина И.В. (осн. исп.), Синявин А.Э.

Лаборатория лиганд-рецепторных взаимодействий

Грант, РНФ, 15000000 руб.

Список публикаций по проекту

  1. Akimov MG, Kudryavtsev DS, Kryukova EV, Fomina-Ageeva EV, Zakharov SS, Gretskaya NM, Zinchenko GN, Serkov IV, Makhaeva GF, Boltneva NP, Kovaleva NV, Serebryakova OG, Lushchekina SV, Palikov VA, Palikova Y, Dyachenko IA, Kasheverov IE, Tsetlin VI, Bezuglov VV (2020). Arachidonoylcholine and Other Unsaturated Long-Chain Acylcholines Are Endogenous Modulators of the Acetylcholine Signaling System. Biomolecules 10 (2),
  2. Lebedev D, Kryukova E, Ivanov I, Egorova N, Timofeev N, Spirova E, Tufanova E, Siniavin A, Kudryavtsev D, Kasheverov I, Zouridakis M, Katsarava R, Zavradashvili N, Iagorshvili I, Tzartos S, Tsetlin V (2019). Oligoarginine Peptides, a New Family of nAChR Inhibitors. Mol Pharmacol 96 (5), 664–673
  3. Kudryavtsev DS, Tabakmakher VМ, Budylin GS, Egorova NS, Efremov RG, Ivanov IA, Belukhina SY, Jegorov AV, Kasheverov IE, Kryukova EV, Shelukhina IV, Shirshin EA, Zhdanova NG, Zhmak MN, Tsetlin VI (2020). Complex approach for analysis of snake venom α-neurotoxins binding to HAP, the high-affinity peptide. Sci Rep 10 (1), 3861
  4. Kudryavtsev D, Isaeva A, Barkova D, Spirova E, Mukhutdinova R, Kasheverov I, Tsetlin V (2021). Point Mutations of Nicotinic Receptor α1 Subunit Reveal New Molecular Features of G153S Slow-Channel Myasthenia. Molecules 26 (5),